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WY70履带式液压挖掘机工作装置机构设计 一、设计要求参数： 整机重量：7000kg 铲斗容量：0.35立方米 最大挖掘半径： 最大挖掘深度： 最大挖高： 最大卸载高度： 发动机功率： 二、总体方案设计： 反铲工作装置是液压挖掘机的一种主要工作装置形式，图1－1所示。液压反铲工作装置 一般由动臂1、动臂液压缸2、斗杆液压缸3、斗杆4、铲斗液压缸5、铲斗6、连杆7和摇杆8等组成。其构造特点是各构件之间全部采用铰接连接，并通过改变各液压缸行程来实现挖掘过程中的各种动作。动臂1的下铰点与回转平台铰接，并以动臂液压缸2来支撑动臂，通过改变动臂液压缸的行程即可改变动臂倾角，实现动臂的升降。斗杆4铰接于动臂的上端，可绕铰点转动，斗杆与动臂的相对转动由铲斗液压缸5控制，当斗杆液压缸伸缩时，斗杆即可绕动臂上铰点转动。铲斗6则铰接于斗杆4的末端，通过铲斗液压缸5的伸缩来使铲斗绕铰点转动。为了增大铲斗的转角，铲斗液压缸一般通过连杆机构（即连杆7和摇杆8）与铲斗连接。液压挖掘机反铲工作装置主要由于挖掘停机面以下的土壤，如挖掘壕沟、基坑等，其挖掘轨迹取决于各液压缸的运动及其组合。反铲液压挖掘机的工作过程为：先下放动臂至挖掘位置，然后转动斗杆及铲斗，当挖掘至装满铲斗时，提升动臂使铲斗离开土壤，边提升边回转至卸载位置，转斗卸出土壤，然后再回转至工作位置开始下一次作业循环。动臂液压缸主要用于调整工作装置的挖掘位置，一般不单独挖掘土壤；斗杆挖掘可获得较大的挖掘行程，但挖掘力小一些。转斗挖掘的行程较短，为使铲斗在转斗挖掘结束时装满铲斗，需要较大的挖掘力以保证能挖掘较大厚度的土壤，因此挖掘机的最大挖掘力一般是由转斗液压缸实现的。由于挖掘力大且挖掘行程短，因此转斗挖掘可用于清楚障碍或提高生产率。在实际工作中，熟练的液压挖掘机操作人员可根据实际情况，合理操纵各个液压缸，往往是各液压缸联合工作，实现最有效的挖掘作业。例如，挖掘机基坑时由于挖掘深度较大，并要求有较陡而平整的基坑壁，而采用动臂和斗杆同时工作；当挖掘基坑底时，挖掘行程将结束，为加速装满铲斗，或挖掘过程中调整切削角时，则需要铲斗液压缸和斗杆液压缸同时工作。 反铲工作装置布置如下图示 图1－1 液压挖掘机反铲工作装置（1－动臂；2－动臂液压缸；3－斗杆液压缸；4－斗杆；5－铲斗液压缸；6－铲斗；7－连杆；8－摇杆） 反铲工作装置铰点布置与油缸行程 反铲工作装置实际上是多个连杆机构的组合。在发动机功率、整机质量和铲斗容量等主要参数及工作装置基本形成初步确定的情况下，工作装置各铰点的布置及各工作油缸参数的选择是否合理，会直接影响液压挖掘机的实际挖掘能力。 动臂油缸的布置 动臂油缸一般布置在动臂前下方，下端与回转平台铰接，常见的有两种具体布置方式。 （1）、油缸前倾布置方案：当动臂油缸全伸出，将动臂举升至上极限位置时，动臂油缸轴线向转台前方倾斜。 （2）、油缸后倾布置方案：当动臂油缸全伸出，将动臂举升至上极限位置时，动臂油缸轴线向转台后方倾斜。 当两方案的动臂油缸安装尺寸、铲斗最大挖掘高度H和地面最大挖掘半径R相等时，后倾方案的最大挖掘深度比前倾方案小，即。此外，在后倾方案中，动臂EF部分往往比前倾方案的长，因此动臂所受弯矩也比较大。所以根据设计要求参数，在保证最大挖掘高度和最大挖掘半径时，最大挖掘深度，采用油缸前倾布置方案。 1.2斗杆油缸的布置 确定斗杆油缸铰点、行程及斗杆力臂时应考虑下列因素 （1）、保证斗杆油缸产生足够的斗齿挖掘力。即油缸从最短长度开始推伸时和油缸最大伸出时产生的斗齿挖掘力应该大于正常挖掘阻力。油缸全伸时的作用力矩应该足以支撑满载铲斗和斗杆静止不动。油缸作用力臂最大时产生的最大斗齿挖掘力应大于要求克服的最大挖掘阻力。 （2）、保证斗杆的摆角范围。斗杆摆角范围一般取100～300度。在斗杆油缸和转斗油缸同时伸出最长时，铲斗前臂和动臂之间的距离应大于10cm。一般说来，斗杆越长，则其摆角范围可以取得越小一些。 1.3铲斗油缸的布置 确定铲斗油缸铰点、行程及连杆机构力臂时应考虑以下因素。 （1）、保证转斗挖掘时产生足够大的斗齿挖掘力，即在铲斗油缸全行程中产生的斗齿挖掘力应大于正常工作情况下的挖掘阻力。当铲斗油缸作用力臂最大时，所产生的最大斗齿挖掘力应基本上等于最大挖掘阻力。当油缸全伸时，应能使满载铲斗静止不动。 （2）、保证铲斗的摆角范围。铲斗的摆角范围一般取140～160度，在特殊作业时可以大于180度，摆角位置可以按下图布置。当铲斗油缸全缩时，铲斗与斗杆轴线夹角（在轴线上方）应大于10度，常取15～25度，铲斗油缸全伸、铲斗满载回转时，应使土壤不从斗中撒落。 （3）、铲斗从位置Ⅰ到位置Ⅱ时，铲斗油缸作用力臂最大，这时能得到斗齿最大挖掘力。从单独进行转斗挖掘动作